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Os difratogramas de raios-X da fração argila (argila natural e desferrificada) e seus respectivos tratamentos encontram-se nas figuras 5 a 12. Nos DRX referente à argila natural (Figura 5 e 6) observa-se que os perfis são semelhantes em relação à mineralogia, sendo esses solos compostos principalmente por mica, caulinita, goethita, anatásio, feldspato e argilominerais 2:1 interestratificados. Outros autores estudando solos derivados de calcário também identificaram esses minerais em seus estudos (BAUTISTA et al. 2011; MOTA et al. 2007; OLIVEIRA et al. 1998; MUGLLER et al. 1996; BELLANCA et al. 1996).

Figura 5 - DRX da fração argila natural do perfil 1 Cambissolo Háplico Carbonático saprolítico (NIR). Mc: mica; Ct: caulinita; Gt: goethita; An: anatásio; Fd: feldspato.

Figura 6- DRX da fração argila natural do perfil 2 Chernossolo Háplico Carbonático saprolítico (IR). Mc: mica; Ct: caulinita; Gt: goethita; An: anatásio; Fd: feldspato; Ar: aragonita

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Verifica-se nos DRX 7 e 8 referentes aos horizontes Ac (NIR) e Apc (IR), que a fração argila é composta por caulinita e ilita. A caulinita está bem caracterizada pelo desaparecimento dos picos característicos da mesma quando a amostra saturada com K foi submetida ao tratamento térmico de 550°C, dentre os quais se destacam os de espaçamento (d) de 0,724, 0,357 nm. A ilita foi constatada pela permanência de picos a 550°C correspondentes aos picos, como por exemplo, os de 0,101 e 0,497 nm. De acordo com Bellanca et al. (1996) e Laveuf et al. (2009) a ocorrência de ilita e caulinita nos solos deve estar relacionada com a presença destes minerais no material de origem dos solos, o mesmo foi verificado por Moreira (2012).

Os DRX da fração argila dos horizontes subsuperficias localizados na área não irrigada (Figura 9 e 11) mostram que a mineralogia desse solo é composta por caulinita, ilita, anatásio que foi identificado pelo pico característico de 0,352 nm e argilominerais 2:1 interestratificados. Nos DRX referentes aos horizontes subsuperficiais do solo irrigado (Figuras 10 e 12), verifica-se que a assembléia mineralógica é semelhante a do solo não irrigado. Em estudo de solos derivados de calcário na Grécia, os DRX mostram a presença dominante de caulinita e de minerais expansíveis. No entanto os mesmos enfatizam que em muitos outros casos esses minerais não são dominantes (YASSOGLOU et al. 1997).

A presença de caulinita nesses solos parece estranha, pois se espera a formação bem mais intensa de argilominerais nos mesmo. Segundo Resende (1989) a presença de muscovita no resíduo do material de origem juntamente com a rocha calcária, maior solubilização da sílica, associada ao equilíbrio da relação entre as atividades dos íons K+ e Ca2+ + Mg2+, favorecem a rápida formação da caulinita nesses solos considerados jovens. Já Alencar (2002) atribui à formação da caulinita a condições climáticas pretéritas, em que os solos da Chapada do Apodi teriam sido formados sob clima quente com precipitações abundantes e que hoje passam por um intemperismo sob o clima semiárido.

Analisando ainda os DRX dos horizontes de subsuperficie do solo irrigado (Figura 10 e 12), observam-se picos mais intensos da caulinta quando comparados aos DRX dos horizontes Bic do solo que não recebe irrigação. Outra diferença observada é que nos DRX do solo irrigado os “ombros” referentes aos minerais 2:1 (mal formados) são mais nítidos e intensos do que os do solo não irrigado, isto pode ser observado claramente no DRX do horizonte Bic2 irrigado (Figura 12).

A gênese de argilominerais expansíveis no solo geralmente está associada a processos de transformação/alteração de minerais primários como muscovita e clorita (OWLIAIE, ABTAHI, HECK, 2006; ERNESTO SOBRINHO, 1980). Nos solos em questão uma provável explicação para a presença de minerais expansivos, seria a transformação/alteração de micas (ERNESTO SOBRINHO, 1980) originado minerais expansivos no solo.

A outra possível explicação para a ocorrência destes minerais expansíveis seria a neoformação dos mesmos nesta área devido à irrigação, uma vez que não se tem a ocorrência de minerais 2:1 nesses solos, como foi verificado por Moreira (2012). Jackson et al. (1952) indicaram que a alteração da mica pode levar à formação de ilita, vermiculita, esmectita e de minerais tipo 2:1 interestratificados.

Segundo Buckman e Brady (1989) a mineralogia da fração silte é em geral, constituída por minerais mais resistentes ao intemperismo como o quartzo e outros minerais primários como os anfibólios, piroxênios, feldspatos e micas.

Os DRX da fração silte (Figura 13 e 14) mostram que a mineralogia dos dois perfis é muito semelhante e composta principalmente por quartzo, feldspato e carbonatos (calcita, dolimita e aragonita). Observa-se ainda a o desaparecimento de picos de carbonatos nos difratogramas referentes aos horizontes do solo irrigado, corroborando a hipótese de dissolução de carbonatos de cálcio nesse solo. Verifica-se também o desaparecimento de picos de feldspatos na área irrigada.

Figura 7 - DRX da fração argila desferrificada do perfil 1, horizonte Ac de um Cambissolo Háplico Carbonático saprolítico (NIR); K 25 - saturado com potássio à 25 ºC; K 550 saturado com potássio e aquecido à 550 ºC; Mg saturado com magnésio; MgGli – saturado com magnésio e solvatado com glicerol. Il: ilita; Ct: caulinita.

Figura 8 - DRX da fração argila desferrificada do perfil 2, horizonte Apc de um Chernossolo Háplico Carbonático saprolítico (irrigado); K 25 - saturado com potássio à 25 ºC; K 550 saturado com potássio e aquecido à 550 ºC; Mg saturado com magnésio; MgGli – saturado com magnésio e solvatado com glicerol. Il: ilita; Ct: caulinita.

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Figura 9 - DRX da fração argila desferrificada do perfil 1, horizonte Bic1 de um Cambissolo háplico carbonático saprolítico (NIR); K 25 - saturado com potássio à 25 ºC; K 550 saturado com potássio e aquecido à 550 ºC; Mg saturado com magnésio; MgGli – saturado com magnésio e solvatado com glicerol. Il: ilita; Ct: caulinita; An: anatásio.

Figura 10 - DRX da fração argila desferrificada do perfil 2, horizonte Bic1 de um Chernossolo Háplico Carbonático saprolítico (irrigado); K 25 - saturado com potássio à 25 ºC; K 550 saturado com potássio e aquecido à 550 ºC; Mg saturado com magnésio; MgGli – saturado com magnésio e solvatado com glicerol. Il: ilita; Ct: caulinita.

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Figura 11 - DRX da fração argila desferrificada do perfil 1, horizonte Bic2 de um Cambissolo Háplico Carbonático saprolítico (NIR); K 25 - saturado com potássio à 25 ºC; K 550 saturado com potássio e aquecido à 550 ºC; Mg saturado com magnésio; MgGli – saturado com magnésio e solvatado com glicerol. Il: ilita; Ka: caulinita; An: anatásio.

Figura 12 - DRX da fração argila desferrificada do perfil 2, horizonte Bic2 de um Chernossolo Háplico Carbonático saprolítico (irrigado); K 25 - saturado com potássio à 25 ºC; K 550 saturado com potássio e aquecido à 550 ºC; Mg saturado com magnésio; MgGli – saturado com magnésio e solvatado com glicerol. Il: ilita; Ka: caulinita; An: anatásio.

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Figura 13 - DRX da fração silte do perfil 1 Cambissolo Háplico Carbonático saprolítico (NIR). Q: quartzo; Fd: feldspato; Ca: calcita; Ar; aragonita; Dl: dolomita.

Figura 14 - DRX da fração silte perfil 2 Chernossolo Háplico Carbonático saprolítico (IR). Q: quartzo; Fd: feldspato; Ca: calcita; Ar; aragonita; Dl: dolomita.

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12.3.5 Micromorfologia

Na Tabela 6 encontra-se um resumo das descrições micromorfológicas referentes aos horizontes dos solos analisados. De inicio observa-se que a distribuição relativa foi à mesma nos dois perfis, sendo classificada como porfírica (Figura 15). Entretanto nota-se uma diferença entre os perfis na relação G/F, onde a fração grosseira diminui no perfil irrigado. A diminuição deste material está de acordo com o observado para as frações argila e silte neste solo.

A similaridade entre os materiais constitutivos dos dois perfis, a composição e a distribuição das frações grosseiras e a organização destas frações, em relação às frações finas indica uma uniformidade entre os materiais constitutivos (material de origem) dos dois perfis.

Em relação à microestrutura (Figura 16 e 17), observou-se que no perfil 1 (NIR) ocorrem dois tipos: microestrutura em blocos subangulares e a ocorrência de grânulos. Já no peril 2 (NIR) a microestrutura é basicamente composta por blocos subangulares. Em relação ao grau de pedalidade no perfil 1 (IR) o mesmo foi classificado como fracamente a moderadamente desenvolvido. O grau de pedalidade fortemente desenvolvido e a acomodação dos peds na área irrigada mostram que a mesma possui uma pedogenese mais atuante (PAISANI; HENDGES, 2010) em relação à área não irrigada (Tabela 6).

A análise micromorfológica mostra que, de modo geral, há predomínio de poros do tipo cavidades e fissuras (Tabela 6) em ambos os solos. Observou-se ainda no exame das lâminas delgadas um predomínio de poros (microporos) na área irrigada. Estas observações estão de acordo com os atributos físicos analisados no capitulo 3 e com o maior grau de pedalidade observado nos horizontes dessa área (BULLOCK et. al. 1985).

Em relação ao material fino, o plasma e sua fábrica, observa-se que no perfil 1 (NIR) (Figura 18) que o solo apresenta b-fabric (fábrica birrefringente) do tipo salpicado de orientação manchada, onde se observa pontuações de argila. Já no solo do perfil 2 (IR) ocorreu ma maior birrefringência, sendo a mesma do tipo estriada (Figura 19), com presença de estrias nas paredes dos poros (poroestriada), em volta do material grosseiro (granoestriada), estrias no meio do material fino (monoestriada) e estrias paralelas (paralelo estriada). Essa presença de estrias se dá devido aos ciclos de umedecimento e secagem e devido à ação mais intensa dos processos de expansão e

contração do solo nesse perfil, ocasionados pela irrigação. Essas características não podem ser consideradas como pedofeições de iluviação porque elas foram formadas por modificação in-situ de micromassas devido ao movimento da massa do solo (GUNAL; RANSOM, 2006). Estes resultados corroboram com a ocorrência de superfícies brilhosas (superfícies de compressão) no solo irrigado, já mencionado na macromorfologia.

Presley et al. (2004) em um estudo micromorfológico contrastando áreas irrigadas e não irrigadas, também evidenciaram a maior ocorrência destas b-fabric do tipo estriada nos solos irrigados, devido serem mais sujeitos aos estresses promovidos pelos processos de expansão e contração.

A presença de minerais expansivos em quantidades maiores, conforme constatada pela análise mineralógica, associada a ciclos alternados de umedecimento e secagem pode, segundo Oliveira et.al. (2004), ter produzido perturbações na massa do solo que possivelmente destruíram parte dos argilãs de iluviação e de intemperização in

situ, dificultando, por vezes, sua correta identificação. Os mesmos autores observaram

que a ocorrência de estrias no solo estudado parecia resultar da formação de argila “in

situ” e do rearranjamento da massa do solo, gerado pelos minerais expansivos quando submetidos à alternância de ciclos de umedecimento e secagem.

No que diz respeito às pedofeições, as mais observadas foram nódulos de ferro e manganês e nódulos de carbonato de cálcio (Figura 20 e 21). As feições de nódulos de ferro e manganês são também conhecidas como “chumbinhos de caça” (ERNESTO SOBRINHO, 1980) e são comumente observadas nos solos calcários da Chapada do Apodi-CE.

Nas duas áreas analisadas os nódulos de ferro destacaram-se da matriz do solo por apresentarem cores variando de marrom-avermelhado a preto. O tipo de nódulo de ferro encontrado foi típico, sendo os mesmos classificados como puros por apresentarem apenas um componente (BULLOCK et. al. 1985). Observou-se ainda que a quantidade de nódulos aumentava em profundidade nas duas áreas. Segundo Bullock

et al. (1985), pedofeições de nódulos que apresentam cor preta podem ser constituídas

de óxidos e hidróxidos de manganês. Ainda segundo o mesmo autor, as outras formas podem ser compostas por hematita e goethita, podendo a última ser mascarada pela ação da primeira.

Tabela 6 – Principais características micromorfológicas dos perfis estudados

H/P (cm) Descrição Geral DR Microestrutura Poros Pedofeições